金屬表面處理的除塵設(shè)備選型要點(diǎn)

金屬表面處理主要是指拋光、打磨、拋丸、噴砂等金屬機(jī)械加工工藝，通常是對(duì)有色金屬壓鑄件（以鋁、鎂等有色金屬材料為主）深加工前進(jìn)行的表面預(yù)處理手段，是_產(chǎn)品品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。

這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生金屬或者金屬與非金屬的混合粉塵，當(dāng)空氣中這類(lèi)粉塵濃度達(dá)到爆炸臨界值，當(dāng)接觸點(diǎn)火源（拋光、拋丸均_易產(chǎn)生火星）_易產(chǎn)生爆燃事故。特別是鋁、鎂粉塵及含有鋁、鎂等有色金屬成分的混合粉塵的爆燃危害_大。

不及時(shí)收集排除粉塵，對(duì)作業(yè)人員的身體健康、安全生產(chǎn)、產(chǎn)品品質(zhì)都會(huì)帶來(lái)較大影響，而直接收集后排至戶(hù)外又會(huì)污染大氣環(huán)境，事法律命令禁止的。除塵設(shè)備作為收集凈化粉塵污染物的核心裝置，_成了金屬表面處理工藝不可或缺的配套設(shè)備。

除塵設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)

2014年8月2日，江蘇省昆山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的昆山市中榮金屬制品有限公司拋光打磨車(chē)間發(fā)生特大鋁鎂制品粉塵爆炸事故，造成 146人死亡、114 人受傷。
2015年5月13日，廣東珠海興利五金金屬制品有限公司發(fā)生鋁粉塵爆炸事故。
2016年4月29日，廣東深圳精藝星五金加工廠發(fā)生鋁粉塵爆炸事故。
以上 3 起事故均為金屬加工過(guò)程中發(fā)生的鋁鎂等金屬粉塵爆炸事故，除塵系統(tǒng)不能正常有效運(yùn)行、除塵設(shè)備選配使用不當(dāng)是導(dǎo)致事故的主因。
2016年8月29日，安全監(jiān)管總局為了從根本上嚴(yán)防類(lèi)似事故的發(fā)生，緊急發(fā)布 AQ 4272-2016《鋁鎂制品機(jī)械加工粉塵防爆安全技術(shù)規(guī)范》，于2017 年 3 月 1 日正式實(shí)施。
根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)第 5.2 項(xiàng)、第 5.3.2項(xiàng)和第 5.4.1 項(xiàng)的描述，除塵器是可以發(fā)生持續(xù)性粉塵爆炸的區(qū)域（20區(qū)），是除塵系統(tǒng)的主要風(fēng)險(xiǎn)源。
因此，加強(qiáng)對(duì)除塵設(shè)備的正確選擇和安全防護(hù)，是_金屬表面處理產(chǎn)生的粉塵得到有效安全處理的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。其中，以鋁鎂制品的拋光和拋丸工藝安全風(fēng)險(xiǎn)_大。
近 20 年來(lái)，國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)了壓鑄產(chǎn)業(yè)有色金屬產(chǎn)品（主要以鋁、鎂等合金材料為主）拋光、拋丸等表面處理產(chǎn)業(yè)的興盛。如何_對(duì)拋光、拋丸等表面處理過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行有效安全的收集處理，成了業(yè)內(nèi)和監(jiān)管部門(mén)迫在眉睫的大事。除塵設(shè)備如若選配不當(dāng)，不但拋丸機(jī)腔體爆燃的風(fēng)險(xiǎn)依然會(huì)存在，除塵設(shè)備又成為爆燃的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源，還有可能加大爆燃事故的危害程度。

除塵設(shè)備基本類(lèi)型和特點(diǎn)拋丸是為了處理工件表面的氧化物或雜質(zhì)，是涂裝的前處理工序 ；拋光是通過(guò)合適加工設(shè)備和加工手段，增加工件的表面光潔度。

干式除塵器和濕式除塵器是拋光、拋丸等表面處理工藝使用的除塵設(shè)備的基本類(lèi)型，也是 AQ 4272-2016 重點(diǎn)論述的核心對(duì)象。

干式除塵設(shè)備
主要是指袋式除塵器（濾筒除塵器是袋式除塵器的一種）。

優(yōu)點(diǎn) ：傳統(tǒng)的過(guò)濾形式，除了需要對(duì)收集的污染物和達(dá)到使用壽命的濾芯進(jìn)行工業(yè)廢棄物處理外，沒(méi)有廢水的處理問(wèn)題。如果嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的安全措施（如火星探測(cè)及滅熄、抑爆、隔爆、泄爆、惰化處理等手段），可以將安全風(fēng)險(xiǎn)降低到較低水平。特別適用于沒(méi)有污水處理?xiàng)l件和水資源匱乏的區(qū)域及粉塵與水接觸活性特強(qiáng)甚至產(chǎn)生高危污染物等_為特殊的工況。

缺點(diǎn) ：壓力波動(dòng)較大、除塵器腔體內(nèi)粉塵濃度經(jīng)常性處在爆炸限值范圍內(nèi)，而拋光、拋丸產(chǎn)生的火星無(wú)法通過(guò)除塵器自身實(shí)現(xiàn)滅熄，很難從根本上消除安全隱患。AQ  4272-2016 對(duì)干式除塵器的安全配置及管理使用做了詳盡細(xì)致的規(guī)定和要求。這些都導(dǎo)致安全防護(hù)投入成本和運(yùn)行成本較高。因此，除了特殊情況外，鋁鎂制品拋光、拋丸等表面處理工藝在嚴(yán)格安全管理的大背景下，干式除塵器的市場(chǎng)份額會(huì)逐漸減少。

濕式除塵設(shè)備

主要是指濕式除塵器。濕式除塵器俗稱(chēng)“水除塵器”，它是使含塵氣體與液體 ( 一般為水 ) 密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞，或者利用水和粉塵的充分混合作用及其他作用，捕集顆粒，或使顆粒增大，或留于固定容器內(nèi)達(dá)到水和粉塵分離效果的裝置。

具體分類(lèi)大致包括重力噴霧濕式除塵器，如噴淋洗滌塔 ；旋風(fēng)式濕式除塵器，如旋風(fēng)水膜式除塵器、水膜式除塵器 ；自激式濕式除塵器，如沖激式除塵器、水浴式除塵器 ；填料式濕式除塵器，如填料塔、湍球塔 ；水幕式濕式除塵器，如水幕、水簾式除塵器 ；文丘里濕式除塵器，如文丘里除塵器 ；機(jī)械誘導(dǎo)除塵器，如撥水輪除塵器。

濕式除塵設(shè)備的過(guò)濾介質(zhì)是水，水具有滅熄火星的自然屬性，因此，對(duì)于拋光、拋丸等_易產(chǎn)生火星的工藝來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)情況下，通過(guò)直接滅熄點(diǎn)火源（火星）的濕式除塵方式，無(wú)疑要_實(shí)用、安全、便捷。因此，在鋁鎂等金屬制品粉塵治理方面，AQ 4272-2016 以及 AQ 4273-2016《粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所用除塵系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范》均對(duì)濕式除塵方式予以了充分肯定。今后，濕式除塵設(shè)備在鋁鎂制品拋光、拋丸等表面處理工藝的市場(chǎng)份額會(huì)越來(lái)越大。

幾種常見(jiàn)濕式除塵設(shè)備特點(diǎn)文章轉(zhuǎn)自：王世洪《金屬表面處理的除塵設(shè)備選型要點(diǎn)》

正壓送風(fēng)噴淋逆洗式除塵裝置（AQ 4272-2016 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確禁止）

原理 ：拋光打磨產(chǎn)生的粉塵通過(guò)管道末端的風(fēng)機(jī)收集后，正壓吹送到圓柱體或者方形體或者通風(fēng)巷道，圓柱體或者方形體或者通風(fēng)巷道安裝的噴淋裝置噴射水霧對(duì)通過(guò)的氣流進(jìn)行洗滌，粉塵顆粒物與水霧接觸混合沉降后被收集清理。
特點(diǎn) ：這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資成本低，被拋光行業(yè)特別是小企業(yè)大量應(yīng)用。但是，環(huán)保不達(dá)標(biāo)、腔體內(nèi)容易聚集氫氣、耗水量大、污水難以處理。目前已經(jīng)被我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)禁使用，但仍被一些企業(yè)違規(guī)使用。

噴淋洗滌塔（包括填料塔、湍球塔）

原理 ：拋光、打磨產(chǎn)生的粉塵通過(guò)管道末端的風(fēng)機(jī)負(fù)壓收集到塔體，塔體上部安裝的噴淋裝置噴射水霧對(duì)通過(guò)的氣流進(jìn)行洗滌，粉塵顆粒物與水霧接觸混合沉降后被收集清理。如果有填料層，則填料層形成水膜可對(duì)通過(guò)的粉塵顆粒進(jìn)行首級(jí)吸附，噴射的水霧進(jìn)行二級(jí)吸附，粉塵顆粒物與水膜、水霧接觸混合沉降后被收集清理。
特點(diǎn) ：主要應(yīng)用在電子、化工等工藝產(chǎn)生的酸堿廢氣的酸堿中和，可以附帶處理濃度不高的粉塵，或者作為主除塵設(shè)備的前端預(yù)處理設(shè)備。
應(yīng)用在鋁鎂拋光粉塵處理方面應(yīng)該注意的事項(xiàng) ：噴淋裝置對(duì)噴淋頭品質(zhì)、水壓、水質(zhì)要求較高。過(guò)濾效率較低，適用于粉塵濃度很低的粉塵，如果粉塵含有布輪、輪等纖維狀粉塵及拋光膏、拋光蠟等成分，粉塵與填充層接觸易堵塞不易清理、污染物處理繁瑣、占地空間大、有爆炸風(fēng)險(xiǎn)。目前有廠家通過(guò)不設(shè)填充層、加高塔體高度、增加噴淋裝置層數(shù)和數(shù)量來(lái)提高過(guò)濾效率，有_效果，但耗水量大、占用場(chǎng)地大、維修繁瑣等問(wèn)題無(wú)法從根本上解決。
目前，由于該裝置長(zhǎng)期在電子、化工等領(lǐng)域大量應(yīng)用，在多數(shù)人的認(rèn)知中，噴淋塔幾乎成了濕式除塵設(shè)備的代名詞，盡管存在這樣、那樣的問(wèn)題，仍然被大量使用。環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行，客觀上會(huì)限制這類(lèi)裝置的應(yīng)用。在粉塵產(chǎn)生量不高、經(jīng)濟(jì)承受能力不強(qiáng)的企業(yè)中有_市場(chǎng)。

水幕式濕式除塵裝置

原理 ：打磨拋光粉塵通過(guò)幕墻裝置下端出風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)機(jī)，水泵將水打入水幕頂部的蓄水槽，水槽水漫溢出順著幕墻自由落體，在幕墻下端出風(fēng)口形成水簾（水幕），粉塵顆粒物與水幕接觸混合沉降后被收集清理。
特點(diǎn) ：這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資成本低，在個(gè)別大工件拋光打磨和噴漆類(lèi)小企業(yè)有應(yīng)用。但是，過(guò)濾效率低、耗水量大、污水難以處理。目前被個(gè)別應(yīng)用在拋光打磨工位前的預(yù)處理，主要用來(lái)滅熄火星和吸收少量粉塵。受末端風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化的影響，水幕很難穩(wěn)定形成對(duì)除塵口的全覆蓋，作為預(yù)處理，未能過(guò)濾的粉塵受潮_易吸附在除塵管道上，掛壁沉積甚至板結(jié)，反而影響整體的吸塵效果。目前雖有業(yè)內(nèi)_人士嘗試推廣，但個(gè)人觀點(diǎn)，發(fā)展前景暗淡。在粉塵產(chǎn)生量低、經(jīng)濟(jì)承受能力不強(qiáng)的企業(yè)中有_市場(chǎng)。

文丘里（文氏管）除塵器

原理 ：除塵裝置由文氏管和脫水器組成。含塵氣流高速通過(guò)文氏管的喉管，高壓噴水裝置將噴入喉管的水迅速分散為霧滴，塵粒與霧滴發(fā)生強(qiáng)烈碰撞、凝聚，并被捕獲，由脫水器除去。
特點(diǎn) ：文氏管除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)管理容易，過(guò)濾效率較高。壓力穩(wěn)定但壓力損失大，耗水量較大，高壓噴水裝置對(duì)水質(zhì)要求較高，噴水裝置容易產(chǎn)生故障影響除塵效率，垃圾處理相對(duì)繁瑣。
目前，該裝置_多地被用來(lái)處理熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的高溫油脂煙氣。適用于自身要求較高、經(jīng)濟(jì)承受能力較強(qiáng)的企業(yè)。

渦旋式（自激式）濕式除塵器

原理 ：一種吸塵和凈化共用同一個(gè)動(dòng)力源的濕式除塵器。以自帶風(fēng)機(jī)形成的負(fù)壓為動(dòng)力，水箱中的水被吸入不同形狀的翅片組合的氣流通道，并在通道內(nèi)形成渦旋狀水團(tuán)（循環(huán)渦旋水團(tuán)組水道），含塵氣流與通道內(nèi)的渦旋水團(tuán)充分接觸混合沉降后被收集清理。
特點(diǎn)：壓力穩(wěn)定，過(guò)濾效率較高，適用范圍廣，維護(hù)簡(jiǎn)便，故障隱患點(diǎn)少，運(yùn)行成本較低，耗水量不高，對(duì)水源水質(zhì)要求不高。自動(dòng)清淤裝置解決了污染物難以收集的問(wèn)題，特別適用于拋光、拋丸等金屬表面處理工藝。但機(jī)體結(jié)構(gòu)較其它濕式除塵設(shè)備復(fù)雜、成本較高。由于技術(shù)較優(yōu)，具有較好的發(fā)展前景。適用于自身要求較高、經(jīng)濟(jì)承受能力較強(qiáng)的企業(yè)。

除塵系統(tǒng)的選用要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

除塵設(shè)備自身應(yīng)該壓力穩(wěn)定

吸塵效果穩(wěn)定有效，是除塵系統(tǒng)安全運(yùn)行的基本_。除塵設(shè)備自身的壓力穩(wěn)定是_吸塵效果穩(wěn)定的主要環(huán)節(jié)。

對(duì)于干式除塵設(shè)備和靠填充物提高過(guò)濾效率的濕式除塵設(shè)備而言，濾袋和填充物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，必然出現(xiàn)透氣性下降、阻力提高的結(jié)果，這個(gè)時(shí)候，風(fēng)機(jī)的能力必然下降，吸塵效果下降。久而久之，系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于處理易燃易爆粉塵的除塵系統(tǒng)而言，安全風(fēng)險(xiǎn)提高。

因此，只有及時(shí)清理或_換濾料（填充物）才能降低系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。一方面這項(xiàng)工作本身具有_安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中很難_這項(xiàng)工作的及時(shí)執(zhí)行。應(yīng)該選擇自身壓力穩(wěn)定的除塵設(shè)備【如渦旋式（自激式）濕式除塵器或文丘里（文氏管）除塵器】。

選配除塵設(shè)備的注意事項(xiàng)含有拋光膏和纖維粉塵的鋁鎂拋光粉塵 ：這類(lèi)粉塵有_的粘性，_易在管道掛壁，粉塵容易懸浮在水面影響過(guò)濾效率。盡可能縮短甚至取消收塵管道，直接選用高過(guò)濾效率、可以及時(shí)消除粉塵張力的濕式除塵設(shè)備，是解決這種拋光打磨工藝粉塵問(wèn)題的關(guān)鍵。也是粉塵處理的難點(diǎn)。目前，具備這些能力的除塵設(shè)備主要是渦旋式（自激式）濕式除塵器。

異形大體積鋁鎂制品拋光打磨工件粉塵 ：該工藝的難點(diǎn)在于很難設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足吸塵效果的吸塵罩，采用拋光打磨作業(yè)空間和除塵設(shè)備一體式的綜合除塵裝置，是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。目前，經(jīng)過(guò)改良設(shè)計(jì)的拋光打磨作業(yè)空間和除塵設(shè)備一體式的渦旋式（自激式）濕式除塵裝置在這方面進(jìn)行了有益的嘗試。但投資成本較高。

拋丸機(jī)選配除塵設(shè)備時(shí)需要注意 ：吸風(fēng)量應(yīng)足以_拋丸機(jī)腔體始終處于微負(fù)壓狀態(tài)。拋丸機(jī)腔體內(nèi)產(chǎn)生的鋁鎂等金屬混合物粉塵聚集在拋丸機(jī)機(jī)體內(nèi)_易發(fā)生燃燒甚至爆炸，吸風(fēng)效果_持續(xù)穩(wěn)定，避免拋丸機(jī)腔體內(nèi)粉塵聚集，這_要求為其配套的除塵設(shè)備自身壓力_長(zhǎng)期穩(wěn)定。為了降低除塵器爆燃風(fēng)險(xiǎn)，除塵器的安全設(shè)計(jì)和配置應(yīng)該符合我國(guó)及地方的安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。除塵設(shè)備除了要滿(mǎn)足安全需求和吸塵效果的需求外，過(guò)濾效率也應(yīng)該符合我國(guó)、當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的排放標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)的排放要求。

AQ 4272-2016 標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)促進(jìn)鋁鎂等金屬制品粉塵的安全治理具有重大的指導(dǎo)作用。但受基礎(chǔ)理論不健全、時(shí)間緊迫等客觀條件以及編撰團(tuán)隊(duì)_背景等限制，新標(biāo)準(zhǔn)在涵蓋各類(lèi)不同的除塵工藝方面，在促進(jìn)除塵工藝、除塵技術(shù)的進(jìn)步和提高方面還存在_的提升空間。